Активность аскорбатпероксидазы и содержание аскорбиновой кислоты в проростках пшеницы при закаливающих и повреждающих тепловом и осмотическом воздействиях

Abstract

Изучали влияние кратковременных тепловой (одноминутный прогрев при 42°С) и осмотической (погружение в 1 М раствор сахарозы на 10 мин с последующим переносом в дистиллированную воду на 20 мин) закаливающих обработок на активность аскорбатпероксидазы и содержание аскорбиновой кислоты в корнях и надземной части этиолированных проростков пшеницы (Triticum aestivum L.). После теплового закаливающего воздействия в корнях происходило постепенное увеличение активности аскорбатпероксидазы, достигающее максимума через 24 ч, при этом в побегах активность фермента почти не изменялась. Осмотическое закаливающее воздействие вызывало небольшое снижение активности аскорбатпероксидазы в корнях и не влияло на ее величину в надземной части проростков. После повреждающих теплового и особенно осмотического воздействий активность фермента в корнях снижалась. При этом в закаленных образцах она сохранялась на более высоком уровне. После указанных повреждающих воздействий активность фермента снижалась в побегах незакаленных проростков и слабо изменялась у закаленных, при этом отмечался перекрестный положительный эффект закаливающих воздействий на активность аскорбатпероксидазы. Содержание аскорбиновой кислоты в корнях после закаливающих и повреждающих теплового и осмотического воздействий снижалось. Закаливающие обработки слабо влияли на содержание аскорбиновой кислоты в надземной части проростков, однако после повреждающих воздействий в закаленных образцах оно было более высоким. Обсуждается вклад аскорбат-зависимой составляющей антиоксидантной системы в формирование перекрестной устойчивости проростков пшеницы к гипертермии и осмотическому шоку.

The influences of short-term heat (one-minute heating at 42°C) and osmotic (immersion in 1 M sucrose solution for 10 min and then transfer to distilled water for 20 min) hardening treatments on the ascorbate peroxidase activity and ascorbic acid content in the roots and shoots of etiolated wheat (Triticum aestivum L.) plantlets have been studied. After heat hardening influence in the roots the gradual increase in the ascorbate peroxidase activity had place, reaching a peak after 24 hours, while in the shoots the enzyme activity remained almost unchanged. The osmotic hardening influence causes the slight decrease in the ascorbate peroxidase activity in the roots and does not affect its value in the shoots of seedlings. After damaging heat and, especially, osmotic action the enzyme activity in the roots was reduced. At the same time in the hardened samples it was maintained at the higher level. After the referred above damaging influences the enzyme activity was reduced in the shoots of unhardened seedlings and little changed in hardened, besides the cross-positive effect of hardening influences on the ascorbate peroxidase activity was observed. Ascorbic acid content decreased in roots after hardening and damaging heat and osmotic influences. Hardening treatment has little effect on the content of ascorbic acid in the above-ground parts of seedlings, but after the damaging influences it was higher in the hardened samples. The contribution of the ascorbate dependent component of the antioxidant system in the formation of cross-resistance of wheat seedlings to hyperthermia and osmotic shock is discussed.

Вивчали вплив короткочасних теплової (однохвилинний прогрів при 42°С) і осмотичної (занурення в 1 М розчин сахарози на 10 хв з подальшим перенесенням в дистильовану воду на 20 хв) загартовуючих обробок на активність аскорбатпероксидази і вміст аскорбінової кислоти в коренях і надземній частині етіольованих проростків пшениці (Triticum aestivum L.). Після теплового загартовуючого впливу в коренях відбувалося поступове збільшення активності аскорбатпероксидази з максимумом через 24 год, при цьому у пагонах активність ферменту майже не змінювалася. Осмотична загартовуюча дія викликала невелике зниження активності аскорбатпероксидази в коренях і не впливала на її величину в надземній частині проростків. Після ушкоджуючих теплового і особливо осмотичного впливів активність ферменту в коренях знижувалася. При цьому в загартованих зразках вона зберігалася на вищому рівні. Після вказаних ушкоджуючих впливів активність ферменту знижувалася у пагонах незагартованих проростків і слабо змінювалася у загартованих, при цьому виявлявся перехресний позитивний ефект загартовуючих обробок на активність аскорбатпероксидази. Вміст аскорбінової кислоти в коренях після загартовуючих і ушкоджуючих теплової і осмотичної обробок знижувався. Заартовуючі обробки слабо впливали на вміст аскорбінової кислоти в надземній частині проростків, проте після ушкоджуючих впливів в загартованих зразках він був вищим. Обговорюється внесок аскорбат-залежної складової антиоксидантної системи у формування перехресної стійкості проростків пшениці до гіпертермії і осмотичного шоку.